CN219056438U - 一种储能腿部连杆结构及机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机器人驱动技术领域，具体涉及一种储能腿部连杆结构及机器人，包括活动支架、安装于活动支架的驱动装置、设于驱动装置的固定基座、安装于固定基座的蓄力盘、将蓄力盘与驱动装置连接的蓄力扭簧、及连接于蓄力盘的连杆装置；所述蓄力扭簧将蓄力盘与驱动装置连接，所述连杆装置包括可活动连接于蓄力盘的第一连杆、可活动连接于第一连杆并与活动支架连接的第二连杆。本发明通过在固定基座和驱动装置上设置了蓄力扭簧，通过扭簧的作用下使得驱动装置在驱动连杆装置时起到挤压蓄力作用，当需要复位时通过扭簧的反弹作用下能够快速复位，减少驱动装置的负载。

Description

一种储能腿部连杆结构及机器人

技术领域

本发明涉及机器人驱动技术领域，特别是涉及一种储能腿部连杆结构及机器人。

背景技术

机器人是一种能够半自主或全自主工作的智能机器，机器人具有感知、决策、执行等基本特征，可以辅助甚至替代人类完成危险、繁重、复杂的工作，提高工作效率与质量,服务人类生活，扩大或延伸人的活动及能力范围。

随着科技的进步，机器人的应用越来越普遍化，比如清洁机器人、货运机器人、巡检机器人等等，可实现智能控制，现有的机器人一般包括机架和移动轮组，一些机器人包含有腿部结构与移动轮组配合实现各种动作，而在动作过程中需要腿部结构和驱动元件配合来做出各种动作。现有的机器人驱动结构和关节在各种动作过程中都是通过电机直接驱动，在卧倒时由于机器人机身重力作用下，电机的负载较小，当站立时需要将机器人整个机身顶起，电机负载较大，故可针对现有的机器人结构做进一步改进。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种通过在固定基座和驱动装置上设置了蓄力扭簧，通过扭簧的作用下使得驱动装置在驱动连杆装置时起到挤压蓄力作用，当需要复位时通过扭簧的反弹作用下能够快速复位，减少驱动装置的负载的储能腿部连杆结构及机器人。

本发明所采用的技术方案是：一种储能腿部连杆结构，包括活动支架、安装于活动支架的驱动装置、设于驱动装置的固定基座、安装于固定基座的蓄力盘、将蓄力盘与驱动装置连接的蓄力扭簧、及连接于蓄力盘的连杆装置；所述蓄力扭簧将蓄力盘与驱动装置连接，所述连杆装置包括可活动连接于蓄力盘的第一连杆、可活动连接于第一连杆并与活动支架连接的第二连杆。

对上述方案的进一步改进为，所述活动支架包括连接于驱动装置的主支架、连接于主支架的承托架、及设于主支架的第一连接部，所述第一连接部设有第一转轴元件，所述第一转轴元件可旋转与第二连杆连接，所述承托架将驱动装置的侧面托起。

对上述方案的进一步改进为，所述活动支架安装有限位块，所述限位块开设有限位凹槽，所述蓄力盘设有限位柱，所述限位柱与限位凹槽配合用于蓄力盘的限位。

对上述方案的进一步改进为，所述驱动装置包括连接于固定基座的定子组件、设于固定基座内的转轴组件、与转轴组件连接的转子外壳、设于转子外壳内并与定子组件配合的转子组件、及连接于转子外壳的旋转盖板，所述活动支架与旋转盖板连接。

对上述方案的进一步改进为，所述转轴组件包括轴承元件、可旋转连接于轴承元件的旋转轴，所述固定基座内设有安装腔，所述轴承元件置于安装腔内，所述旋转轴与转子外壳连接。

对上述方案的进一步改进为，所述蓄力盘包括与固定基座连接的连接盘、及设于连接盘外沿的防护盘，所述连接盘与防护盘之间的蓄力槽，所述蓄力扭簧设于蓄力槽内。

对上述方案的进一步改进为，所述蓄力盘设有第二转轴元件，所述第二转轴元件可旋转与第一连杆连接，所述第一连杆为弧形连杆，所述第一连杆的弧形半径为60mm～100mm。

对上述方案的进一步改进为，所述第一连杆远离第二转轴元件一端设有第三转轴元件，所述第三转轴元件可旋转连接于第二连杆。

对上述方案的进一步改进为，所述第二连杆远离第三转轴元件设有装配部，所述装配部设有通孔和装配凹槽，所述装配凹槽连通有走线槽，所述走线槽延伸至活动支架。

一种机器人，包括所述的储能腿部连杆结构。

本发明的有益效果是：

相比现有的机器人腿部结构，本发明在机器人的腿部结构上设置了储能结构，具体的是通过在固定基座和驱动装置上设置了蓄力扭簧，通过扭簧的作用下使得驱动装置在驱动连杆装置时起到挤压蓄力作用，当需要复位时通过扭簧的反弹作用下能够快速复位，减少驱动装置的驱动力度，提升复位效果。具体是，设置了活动支架、安装于活动支架的驱动装置、设于驱动装置的固定基座、安装于固定基座的蓄力盘、将蓄力盘与驱动装置连接的蓄力扭簧、及连接于蓄力盘的连杆装置；所述蓄力扭簧将蓄力盘与驱动装置连接，所述连杆装置包括可活动连接于蓄力盘的第一连杆、可活动连接于第一连杆并与活动支架连接的第二连杆。在驱动过程中，可通过蓄力扭簧配合蓄力盘使得驱动装置的驱动结构具有蓄力作用，当返回原状态时起到辅助作用，减少电机本体的负载。在驱动连杆装置时，通过第一连杆和第二连杆的作用下，使得机器人可实现站立和卧底等动作，当从卧倒至站立动作时，蓄力扭簧作用回弹作用，减速电机负载。

附图说明

图1为本发明储能腿部连杆结构的立体结构示意图；

图2为图1中储能腿部连杆结构的爆炸结构示意图；

图3为图1中储能腿部连杆结构另一视角的爆炸结构示意图；

图4为图1中储能腿部连杆结构的驱动装置的主视结构示意图；

图5为图4中A-A的剖视图。

附图标记说明：活动支架1、主支架11、承托架12、第一连接部13、第一转轴元件131、限位块14、限位凹槽141、驱动装置2、定子组件21、转轴组件22、轴承元件221、旋转轴222、转子外壳23、转子组件24、旋转盖板25、固定基座3、蓄力盘4、限位柱41、连接盘42、防护盘43、蓄力槽44、第二转轴元件45、蓄力扭簧5、连杆装置6、第一连杆61、第三转轴元件611、第二连杆62、装配部621、通孔622、装配凹槽623、走线槽624。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

如图1～图5所示，一种储能腿部连杆结构，包括活动支架1、安装于活动支架1的驱动装置2、设于驱动装置2的固定基座3、安装于固定基座3的蓄力盘4、将蓄力盘4与驱动装置2连接的蓄力扭簧5、及连接于蓄力盘4的连杆装置6；所述蓄力扭簧5将蓄力盘4与驱动装置2连接，所述连杆装置6包括可活动连接于蓄力盘4的第一连杆61、可活动连接于第一连杆61并与活动支架1连接的第二连杆62。

活动支架1包括连接于驱动装置2的主支架11、连接于主支架11的承托架12、及设于主支架11的第一连接部13，所述第一连接部13设有第一转轴元件131，所述第一转轴元件131可旋转与第二连杆62连接，所述承托架12将驱动装置2的侧面托起，通过主支架11配合承托架12用于驱动装置2的安装和托起，同时设置第一转轴元件131连接第二连杆62，使得第二连杆62可旋转连接，在机器人动作时能够稳定活动。

活动支架1安装有限位块14，所述限位块14开设有限位凹槽141，所述蓄力盘4设有限位柱41，所述限位柱41与限位凹槽141配合用于蓄力盘4的限位，设置限位凹槽141配合限位主用于蓄力盘4旋转时限位，预防过度蓄力，对蓄力扭簧5的保护效果好，结构可靠。

参阅图4～图5所示，驱动装置2包括连接于固定基座3的定子组件21、设于固定基座3内的转轴组件22、与转轴组件22连接的转子外壳23、设于转子外壳23内并与定子组件21配合的转子组件24、及连接于转子外壳23的旋转盖板25，所述活动支架1与旋转盖板25连接，进一步改进为，转轴组件22包括轴承元件221、可旋转连接于轴承元件221的旋转轴222，所述固定基座3内设有安装腔31，所述轴承元件221置于安装腔31内，所述旋转轴222与转子外壳23连接；驱动装置2采用了为外转子电机，通过定子组件21配合转子组件24，使得转轴组件22带动转子外壳23旋转，在旋转时带动旋转盖板25和活动支架1旋转，以便对机器人的关节活动起到驱动作用。

蓄力盘4包括与固定基座3连接的连接盘42、及设于连接盘42外沿的防护盘43，所述连接盘42与防护盘43之间的蓄力槽44，所述蓄力扭簧5设于蓄力槽44内，设置连接盘42配合防护盘43形成的蓄力槽44用于蓄力扭簧5的安装，蓄力扭簧5至少设置有一圈的扭簧圈，用于保障驱动结构的蓄力和回弹减少负债的作用。

蓄力盘4设有第二转轴元件45，所述第二转轴元件45可旋转与第一连杆61连接，所述第一连杆61为弧形连杆，所述第一连杆61的弧形半径为60mm～100mm，通过第二转轴元件45使得第一连杆61可旋转连接在蓄力盘4上，在驱动作用下保证联动作用，同时设置弧形连杆进行腿部连杆连接，结构连接稳定。

第一连杆61远离第二转轴元件45一端设有第三转轴元件611，所述第三转轴元件611可旋转连接于第二连杆62，进一步改进为，第二连杆62远离第三转轴元件611设有装配部621，所述装配部621设有通孔622和装配凹槽623，所述装配凹槽623连通有走线槽624，所述走线槽624延伸至活动支架1，设置第三转轴配合下，实现多个动作的联动作用，还设置装配部621方便结构装配，装配方便，稳定可靠。

一种机器人，通过设置储能结构配合电机驱动，作为机器人的腿部结构使用，尤其针对体型较为笨重的机器人使用，可有效减少电机的负载。

本发明在机器人的腿部结构上设置了储能结构，具体的是通过在固定基座3和驱动装置2上设置了蓄力扭簧5，通过扭簧的作用下使得驱动装置2在驱动连杆装置6时起到挤压蓄力作用，当需要复位时通过扭簧的反弹作用下能够快速复位，减少驱动装置2的驱动力度，提升复位效果。具体是，设置了活动支架1、安装于活动支架1的驱动装置2、设于驱动装置2的固定基座3、安装于固定基座3的蓄力盘4、将蓄力盘4与驱动装置2连接的蓄力扭簧5、及连接于蓄力盘4的连杆装置6；所述蓄力扭簧5将蓄力盘4与驱动装置2连接，所述连杆装置6包括可活动连接于蓄力盘4的第一连杆61、可活动连接于第一连杆61并与活动支架1连接的第二连杆62。在驱动过程中，可通过蓄力扭簧5配合蓄力盘4使得驱动装置2的驱动结构具有蓄力作用，当返回原状态时起到辅助作用，减少电机本体的负载。在驱动连杆装置6时，通过第一连杆61和第二连杆62的作用下，使得机器人可实现站立和卧底等动作，当从卧倒至站立动作时，蓄力扭簧5作用回弹作用，减速电机负载。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种储能腿部连杆结构，其特征在于：包括活动支架、安装于活动支架的驱动装置、设于驱动装置的固定基座、安装于固定基座的蓄力盘、将蓄力盘与驱动装置连接的蓄力扭簧、及连接于蓄力盘的连杆装置；所述蓄力扭簧将蓄力盘与驱动装置连接，所述连杆装置包括可活动连接于蓄力盘的第一连杆、可活动连接于第一连杆并与活动支架连接的第二连杆。

2.根据权利要求1所述的储能腿部连杆结构，其特征在于：所述活动支架包括连接于驱动装置的主支架、连接于主支架的承托架、及设于主支架的第一连接部，所述第一连接部设有第一转轴元件，所述第一转轴元件可旋转与第二连杆连接，所述承托架将驱动装置的侧面托起。

3.根据权利要求2所述的储能腿部连杆结构，其特征在于：所述活动支架安装有限位块，所述限位块开设有限位凹槽，所述蓄力盘设有限位柱，所述限位柱与限位凹槽配合用于蓄力盘的限位。

4.根据权利要求1所述的储能腿部连杆结构，其特征在于：所述驱动装置包括连接于固定基座的定子组件、设于固定基座内的转轴组件、与转轴组件连接的转子外壳、设于转子外壳内并与定子组件配合的转子组件、及连接于转子外壳的旋转盖板，所述活动支架与旋转盖板连接。

5.根据权利要求4所述的储能腿部连杆结构，其特征在于：所述转轴组件包括轴承元件、可旋转连接于轴承元件的旋转轴，所述固定基座内设有安装腔，所述轴承元件置于安装腔内，所述旋转轴与转子外壳连接。

6.根据权利要求1所述的储能腿部连杆结构，其特征在于：所述蓄力盘包括与固定基座连接的连接盘、及设于连接盘外沿的防护盘，所述连接盘与防护盘之间的蓄力槽，所述蓄力扭簧设于蓄力槽内。

7.根据权利要求1所述的储能腿部连杆结构，其特征在于：所述蓄力盘设有第二转轴元件，所述第二转轴元件可旋转与第一连杆连接，所述第一连杆为弧形连杆，所述第一连杆的弧形半径为60mm～100mm。

8.根据权利要求7所述的储能腿部连杆结构，其特征在于：所述第一连杆远离第二转轴元件一端设有第三转轴元件，所述第三转轴元件可旋转连接于第二连杆。

9.根据权利要求8所述的储能腿部连杆结构，其特征在于：所述第二连杆远离第三转轴元件设有装配部，所述装配部设有通孔和装配凹槽，所述装配凹槽连通有走线槽，所述走线槽延伸至活动支架。

10.一种机器人，其特征在于：包括权利要求1～9任意一项所述的储能腿部连杆结构。

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